Эффективное применение приборов взрывозащищенного исполнения

25 ноября 2013

Phoenix ContactстатьяПромавтоматика

логотип

Предназначенная для собственников опасных объектов директива ATEX 1999/92/EC устанавливает правовые и технические нормы для их строительства и эксплуатации. Обязательными к исполнению являются также директивы ATEX 94/9/EC, которые определяют, каким нормативам должно отвечать оборудование, эксплуатируемое в условиях образования взрывоопасных концентраций в газовых средах. Кроме того, в процессе разработки находится директива E DIN EN 50495 (VDE 0170-18), устанавливающая нормы безопасности для приборов контроля и регулирования, используемых во взрывоопасной внешней среде.

Ограничение опасного пространства

 

 

 

Это один из самых популярных видов защиты в технологии измерения, контроля и регулирования в условиях опасных производственных факторов. Все датчики и устройства, относящиеся к данному типу, принято маркировать «Ex I». Типичным примером может послужить измерение сигнала с помощью искробезопасного датчика с пометкой «Ex IА» в зоне 0. Вспомогательный буферный усилитель, используемый для передачи аналогового сигнала в контроллер, также маркируется характерным желтым ярлыком «Ex IА» — к примеру, MACX MCR-EX-SL-I RPSSI или PI-EX-RPSS производства компании Phoenix Contact (рисунок 1). Если определенный стандартом тип защиты отсутствует, то усилитель должен размещаться вне взрывоопасной зоны.

Модули MACX Ex и PI могут инсталлироваться и извлекаться без отключения питания

 

Рис. 1. Модули MACX Ex и PI могут инсталлироваться и извлекаться без отключения питания

Семейство продуктов MACX EX характеризуется отсутствием искрообразования, что относит его к типу защиты «N», применимому для второй зоны. Такие приборы маркируются соответственно «Ex nА» или «Ex nAC». Положительным моментом установки усилителя непосредственно в зоне 2 является возможность сократить длину кабеля к датчику, что является преимуществом по помехозащищенности, хотя и предъявляет особые требования к монтажу искробезопасных цепей.

Отсутствие искрения

 

 

 

Для проведения измерений в зоне 2 могут быть использованы устройства, имеющие маркировку «Ex N». Иллюстрацией сказанного может служить семейство аналоговых модулей MINI Analog (рисунок 2), которые, обладая шириной всего 6 мм, вполне оправдывают свое название. Маркируются они, соответственно, «Ex nА» или «Ex nАC». Эти аналоговые модули предназначены для установки в зоны 2 шкафа управления.

Мини-аналоговые модули выполняют преобразование сигналов датчиков и могут размещаться непосредственно в зоне 2

 

Рис. 2. Мини-аналоговые модули выполняют преобразование сигналов датчиков и могут размещаться непосредственно в зоне 2

Такие шкафы должны отвечать требованиям DIN EN 60079-15(VDE 0170-16) и удовлетворять хотя бы IP54. Электропитание модулей осуществляется через устанавливаемый на DIN-рейку Т-коннектор от специализированного блока питания MINI-PS-100-240AC/24DC/1.5/EX (рисунок 3).

Модуль питания Mini-Ex разработан специально для использования в зоне 2

 

Рис. 3. Модуль питания Mini-Ex разработан специально для использования в зоне 2

Эти модули, как и источники питания Quint-Ex, предназначены для питания устройств в зоне 2 с напряжением DC 24 В и маркируются «Ex nAC»). Они могут монтироваться в безопасной зоне или зоне 2 и подключаются непосредственно к электросети 230 В. В зоне 2 модули рекомендуется размещать в непосредственной близости от потребителей, т.к. на протяженных питающих линиях могут возникать импульсные помехи. Конструкция модулей предусматривает параллельное резервирование при использовании диодной развязки.

Оптика в опасной зоне

 

 

 

Одним из решений передачи сигналов в опасных зонах промышленных объектов может быть использование волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) или организация беспроводной передачи данных. Эти методы все чаще находят применение в зонах 1, 2 или 0, поскольку позволяют осуществить четкое разделение производственных зон и обеспечить безопасность обслуживающего персонала. По аналогии с обычными электрическими кабелями, применяемыми во взрывоопасных средах, оптические кабели также имеют специальную маркировку «op i». Примером аппаратуры, применяемой на оптических линиях связи, может служить модульная система передачи PSI-MOS, которая выполняет функции преобразования оптических сигналов в электрические и обратно. Световая энергия в оптическом волокне при этом сведена к минимуму. Маркированные «Ex op is» оптоволоконные устройства связи могут применяться в зоне 1. Клеймо «Ex nА» или «Ex nAC» означает, что они могут быть использованы в зоне 2.

Долой провода!

 

 

 

Технология беспроводной связи позволяет сократить экономические затраты, связанные с организацией передачи данных в опасных зонах промышленных объектов, поскольку обеспечивает электрическую изоляцию различных зон безопасности и дает возможность организовать контроль опасных объектов непосредственно из безопасной зоны. Одним из примеров подобного оборудования является взрывобезопасная беспроводная система передачи RAD-ISM 2400-SET-UD-RPS-НАМ-EX (рисунок 4), которая имеет дискретные и аналоговые (4…20 мА) входы для подключения различных датчиков в опасной зоне (0, 1, 2) и передачи данных на приемник, расположенный в безопасной зоне. Входы сигналов от датчиков имеют искробезопасное исполнение, маркируются «Ex d e ib [ia]» и могут устанавливаться непосредственно в зоне 1. Наличие внешней антенны позволяет организовать связь на значительном расстоянии. Во время монтажа антенны необходимо предусмотреть возможность ее ориентации в нужном направлении. Излучаемая антенной мощность не должна превышать параметры, определенные EN 60079-0 (VDE 0170-1) для отдельных групп оборудования, предназначенного для размещения в опасной зоне.

Взрывозащищенная беспроводная система передачи сигналов измерения в безопасную зону для установки в зоне 1

 

Рис. 4. Взрывозащищенная беспроводная система передачи сигналов измерения в безопасную зону для установки в зоне 1

Особенности использования приводов во взрывоопасных зонах

 

 

 

Основными документами, регламентирующими использование регулирующих или измерительных устройств во взрывоопасных зонах, являются директивы безопасности ATEX, призванные помочь разработчику в выборе оборудования. Если, к примеру, вы планируете установить устройство управления электродвигателем во взрывоопасной зоне, то оно должно соответствовать повышенным требованиям безопасности (метка «e») и иметь ЕС-сертификат соответствия. Для различных электронных и реверсивных реле управления двигателем ELR из семейства Contactron также прилагаются соответствующие EG-свидетельства проверки конструктивных материалов. Такие изделия обозначаются знаком «II 2 G». Маркировка типа защиты в настоящее время не наносится, но в будущем, с принятием E DIN EN50 495 (VDE 0170-18), станет обязательной.

Использование современных технологий и методов дистанционного контроля позволяет постоянно следить за состоянием двигателя, находящегося в опасной зоне, и надежно распознать режим перегрузки. В качестве примера можно рекомендовать модуль MotorManager CONTACTRON, имеющий, помимо прочего, дискретные выходы, пригодные для управления исполнительными устройствами (рисунок 5).

MotorManager CONTACTRON - модуль безопасного мониторинга двигателей

 

Рис. 5. MotorManager CONTACTRON — модуль безопасного мониторинга двигателей

Некоторые из технологических процессов, применяемых во взрывоопасных зонах, предполагают использование всевозможных таймеров для автоматического управления. Разрешенные для использования в зоне 2 таймеры ETD-BL-1T примечательны исключительно компактными размерами (ширина всего 6,2 мм), и, благодаря фиксированной установке временных интервалов, идеально подходят для простых приложений.

Все вышеописанные устройства могут быть установлены на производственных участках с высоким содержанием горючей пыли (во взрывоопасных зонах), если они имеют соответствующее конструктивное исполнение для данной зоны.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: automation.vesti@compel.ru

•••

Наши информационные каналы

О компании Phoenix Contact

Компания Phoenix Contact основана в 1923 году, имеет штаб-квартиру в Восточной Вестфалии-Липпе, Германия. Объединяет четыре производственных комплекса в Германии и пять производственных предприятий за рубежом. Предприятие Phoenix Contact представлено более чем в 60 странах мира и предлагает широкий ассортимент изделий для промышленной электротехники, который включает в себя шесть направлений продукции - от датчиков до систем управления, от классических клемм и брызгозащищенных разъемов до бес ...читать далее